Допечатная подготовка издания (трафаретная печать, тампонная печать)

Используемые  сегодня тампоны изготавливают  из силиконовой резины. Они могут  иметь всевозможную конфигурацию, которая  определяется формой и размерами  запечатываемой поверхности. В отечественной  практике на некоторых предприятиях до сих пор применяют тампоны  из желатиноглицериновой массы. Такие  тампоны весьма несовершенны: имеют  низкую химическую устойчивость и механическую прочность, нестабильны по свойствам. Их тиражестойкость 1,5-2,0 тыс. оттисков. Тампоны из полиэфируретанов и силиконовых каучуков имеют более высокие эксплуатационные свойства: их тиражестойкость составляет несколько сот тысяч оттисков.

Основные  этапы процесса печати:

1. Двигаясь  поступательно, ракельный нож  наносит краску на клише с  выгравированным на нем изображением.

2. Возвратное  движение ножа снимает с клише  излишки краски. При этом некоторое  количество летучего растворителя (солвента), содержащегося в краске, испаряется, за счет чего она становится более вязкой.

3. Тампон  под давлением опускается на  клише. Изменения в химическом  составе краски, происшедшие к  этому моменту, облегчают перенос  краски на тампон.

4. Тампон  поднимается с клише и движется  по направлению к запечатываемому  предмету. Во время движения из  красочного слоя на тампоне  испаряется еще некоторое количество  солвента, делая возможным более полный перенос краски с тампона на предмет.

5. Тампон  под давлением опускается на  запечатываемый предмет. Тампоны  конструируются таким образом,  что, несмотря на значительное  давление, угол между контуром  тампона и поверхностью предмета  всегда отличен от нуля. Поэтому между тампоном и предметом никогда не создается разрежение, что облегчает перенос краски на запечатываетмую поверхность.

6. Тампон  поднимается и принимает оригинальную  форму. Если все составляющие  процесса подобраны правильно,  после поднятия на тампоне  не остается краски, и он полностью  готов к следующему циклу.

4. Экспонирующее оборудование и вспомогательные материалы

 Стальные  пластины, как правило, изготавливают  из закаленной инструментальной  стали с малым содержанием  хрома, имеющей твердость 60-70 ед. по шкале Роквелла. Обычно это углеродистые (СТ55, СТ60, СТ65, СТ70, СТ50Г, СТ60Г, СТ65) или легированные (13Х, 9ХС, ХВСГ, ХВГ) марки стали. Также можно применять легированную конструкционную сталь. В некоторых случаях используют латунь.

При производстве формы из относительно мягких материалов, например из меди или латуни, для  повышения твердости ее поверхностного слоя можно применять гальваническое наращивание хрома или никеля на заготовку либо на готовую форму.

5. Установка для химического травления

 После  выбора материала будущей формы  приступают к изготовлению заготовки  пластины. Этот процесс выполняют,  как правило, с помощью металлообрабатывающего  оборудования. Из стального бруска  фрезеруют заготовку, снимают  заусенцы, а со всех ребер —  фаски. После снятия фасок заготовку  со всех сторон шлифуют. Затем  проводят термообработку, закаляя  заготовку в масле до твердости  60-70 ед. по Роквеллу. После термообработки заготовку шлифуют по двум плоскостям. Далее проводят термообработку на старение: в течение 24 часов заготовку пластины варят в масле при температуре свыше 100 °С. Благодаря этой операции достигается снятие внутренних напряжений в металле, которые могут вызвать деформацию пластины при последующих операциях изготовления формы, связанных с нагревом. На заключительных операциях изготовления заготовок выполняют чистовую шлифовку на параллельность сторон и лекальную обработку. При чистовой шлифовке рабочую плоскость заготовки доводят до 8-9-го класса чистоты, а затем при лекальной обработке — до 10-12-го класса чистоты. Доводку рабочей поверхности выполняют, как правило, вручную на шабровочных плитах с применением полировальных паст. Заключительные операции изготовления заготовки пластины для форм тампонной печати обеспечивают создание ровной и гладкой поверхности, необходимой для хорошего снятия ракелем печатной краски с пробельных элементов формы в процессе печатания.

Когда заготовка  для пластины готова, можно приступать к работе над печатной формой тампонной  печати. Изготовление формы начинают с обезжиривания поверхности  пластины кашицей из мела и венской  извести или щелочным раствором  с помощью щетки. Затем пластину декапируют раствором соляной кислоты  и промывают водопроводной водой. Сразу после этого пластину высушивают под струей воздуха комнатной  температуры или подогретого  до температуры не выше 50 °С.

 Следующая  операция — нанесение копировального  слоя — может осуществляться  различными способами: распылением,  центрифугированием или окунанием.  Для изготовления печатных форм  на стальных пластинах с углубленными  печатающими элементами используют  негативные копировальные слои  на основе природных веществ  растительного и животного происхождения  и на основе синтетических  полимеров. Наиболее часто применяют  копировальные растворы на основе  поливинилового спирта и желатина. Одним из существенных недостатков  хромированных копировальных слоев  является их нестабильность, то  есть изменение рабочих свойств  с течением времени, вызванное  эффектом темнового дубления. Это обстоятельство вынуждает готовить подобные копировальные растворы и наносить их на пластины непосредственно в процессе изготовления формы.

6. Печать на цилиндрическом изделии

Для нанесения  копировального раствора методом окунания необходимо иметь следующее оборудование и приспособления: ванну для нанесения  слоя, держатель пластины, подставку  для сушки и сушильный шкаф.

Обезжиренную  и высушенную пластину помещают в  держатель, который должен соответствовать  пластине по размеру и быть изготовленным  из стойкого к коррозии материала. Пластина покрывается копировальным слоем  посредством окунания в ванну, также  изготовленную из стойкого к коррозии материала, например из нержавеющей  стали. Для экономии расхода копировального раствора ее основание должно быть узким. Пластину погружают в копировальный  раствор вертикально. После того как она полностью погрузится в раствор, ее медленно вынимают и  устанавливают на подставку. Следует  обратить внимание на то, что скорость выемки пластины и вязкость копировального раствора оказывают влияние на толщину  копировального слоя, от которой, в  свою очередь, зависит время экспонирования и проявления, а также стойкость  к травящему раствору. Чтобы избежать затеков по краю пластины, на подставку  предварительно кладут фильтровальную бумагу. Пластину ставят на эту бумагу и прислоняют обратной стороной к  стенке уголка. Время от времени  следует поворачивать пластину в  вертикальное положение, чтобы бумага впитывала накопившийся на краю копировальный  раствор. Когда натек копировального слоя прекратится, пластину оставляют  до ее полного высыхания. Часто для  ускорения процесса сушки применяют  сушильный шкаф, где копировальный  слой высушивается при повышенной температуре.

После формирования на поверхности пластины копировального слоя производится экспонирование пластины через фотоформу в копировальной  раме. Копировальная рама должна позволять  экспонировать пластины толщиной до 10 мм. В качестве фотоформ используются позитивы с нечитаемым (зеркальным) изображением. Для изготовления фотоформ рекомендуется применять матированную фототехническую пленку. В процессе экспонирования пластины через позитивную фотоформу под вакуумом происходит задубливание копировального слоя на пробельных элементах.

Полученную  копию проявляют, удаляя незадубленный копировальный слой с печатающих элементов. Далее копию переносят в ванну с раствором метилвиолета и окрашивают. Благодаря покраске достигается лучший контраст, что облегчает контроль пластины. Интенсивность окраски зависит от времени нахождения копий в красящем растворе. Нормальное окрашивание происходит в течение 10-30 с.

После окрашивания  пластины производится химическое дубление копировального слоя для увеличения его стойкости к травящему  раствору. Далее копию промывают  струей воды и высушивают воздухом. Высохшая копия термически обрабатывается, а затем выполняются ее обмазка лаком и ретушь.

 Подготовленную  вышеописанным способом копию  подвергают травлению раствором  хлорного железа или 62%-ной  азотной кислотой. При этом копию  погружают в ванну с травящим  раствором. Ванна должна быть  изготовлена из синтетического  материала и снабжена крышкой,  чтобы по возможности уменьшить  испарение раствора. В процессе  травления рабочую поверхность  копии периодически протирают  тампоном в течение 5-20 мин в  зависимости от требуемой глубины  печатающих элементов формы. Качество  процесса травления контролируют  с помощью лупы. Время травления  определяют по предварительному  тесту. Оно зависит от состояния  травящего раствора и его температуры,  а также от требуемой глубины  печатающих элементов формы. Обычно  глубина травления для элементов  изображения с тонкими линиями  составляет 18 мкм, для остальных  частей изображения — 22-25 мкм.  По завершении травления форму  промывают водой и удаляют  лак и копировальный слой. Лак  удаляют растворителем, копировальный  слой на основе поливинилового  спирта — нагретым концентрированным  едким натром, на основе желатина  — венской известью, а слой  на основе ортонафтахинондиазидов — щелочным раствором или ацетоном.

В настоящее  время стальные пластины редко применяются  при изготовлении форм тампонной  печати из-за их высокой стоимости. Вместо стальных пластин в последнее время начали использовать ленточную сталь. Среди ее достоинств — меньшая стоимость, возможности пробивать в стальных листах отверстия и использовать штифтовой метод приводки при многокрасочной печати. Твердость ленточной стали составляет около 50 ед. по Роквеллу, а тиражестойкость печатных форм — 200-300 тыс. оттисков. Процесс изготовления печатных форм на ленточной стали аналогичен вышеописанному.

7. Тампонная печатная машина

 Фотополимерные  пластины имеют многослослойную структуру, включающую основу, фотополимерный слой и защитную пленку. В качестве основы в фотополимерных пластинах применяется полиэфирная пленка, алюминиевая или стальная подложка. Использование стальной подложки позволяет закреплять формы в печатной машине магнитным способом.

 Формирующий  изображение слой образуют фотополимеризующиеся материалы, в состав которых обычно входят пленкообразующие полимеры, сшивающие агенты, фотоинициаторы и целевые добавки. Для изготовления фотополимерных пластин широко применяются полиамиды, которые обладают хорошими физико-химическими свойствами, в частности устойчивостью к истиранию. Сшивающие агенты в фотополимеризующихся композициях образуют нерастворимую трехмерную структуру. Состав и строение сшивающих агентов определяют механизм процесса структурирования и физико-химические свойства фотополимерных форм. Фотоинициаторы, входящие в состав фотополимеризующейся композиции, а также наполнители, красители, термоингибиторы и другие компоненты гарантируют достижение и сохранность необходимых свойств формы. Толщина фотополимерного слоя может составлять от 25 до 200 мкм.

Защитная  пленка предохраняет фотополимерный слой от повреждений. Перед началом изготовления печатной формы ее снимают.

Изображение на фотоформе должно быть зеркально-перевернутое (не читаемое со стороны эмульсии), ее геометрические размеры должны соответствовать  формату пластины. Фотоформу рекомендуется  изготавливать на фототехнической  пленке с матовым эмульсионным слоем.

Перед началом  изготовления формы с пластины снимается  прозрачная защитная пленка, а фотоформа  устанавливается по штифтам в  экспонирующей установке (копировальной  раме).

 Контакт  между фотоформой и фотополимерной  пластиной в экспонирующей установке  обеспечивается при помощи механического  или вакуумного прижима. При  механическом прижиме затруднен,  а часто и невозможен плотный  контакт пластины и фотоформы,  что в первую очередь сказывается  на качестве форм при воспроизведении  изображений с мелкими элементами, в том числе растровыми. Отсутствие  контакта вызывает дефект подкопирования. В настоящее время только около  половины представленных на рынке  установок оборудованы вакуумным  прижимом.

В качестве источников света в копировальных  рамах применяются лампы, излучающие свет с длиной волны 360-380 нм. Это могут  быть металлогалогенные или люминесцентные лампы. Копировальные установки различаются по количеству и мощности установленных ламп, а также по формату. Ввиду малого формата копировальные установки для изготовления форм тампонной печати выпускаются в настольном варианте.

 Современные  модели экспонирующих установок,  кроме вакуумного прижима, дополнительно  оснащены индикацией величины  этого прижима, декомпрессионным  вентилем (для быстрого сброса  вакуума) и программным цифровым  таймером. Эти установки позволяют  менять диапазон времени экспонирования  в широких пределах, а возможность  программирования облегчает работу  оператора. На таких установках  возможно копирование фотоформы  не только на фотополимерные, но и на тонкие стальные  пластины.

 При  экспонировании пластины через  фотоформу в копировальной раме  происходит формирование пробельных  элементов. УФ-излучение проходит через прозрачные участки диапозитива и полимеризует слой по всей его толщине, причем в нижней части слоя пробельные элементы расширяются за счет светорассеивания и отражения от основы. В результате печатающие элементы приобретают различную глубину: мелкие — меньшую, а крупные — большую.